JP4844557B2

JP4844557B2 - 質量分析装置

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Publication number: JP4844557B2
Application number: JP2007508101A
Authority: JP
Inventors: 和男向畑; 司朗水谷
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 2005-03-15
Filing date: 2006-03-10
Publication date: 2011-12-28
Anticipated expiration: 2026-03-10
Also published as: US7910880B2; US20090026366A1; JPWO2006098230A1; WO2006098230A1

Description

本発明は質量分析装置に関し、更に詳しくは、質量分析装置においてイオンを後段に輸送するためのイオン光学系に関する。

液体クロマトグラフと質量分析装置とを組み合わせた液体クロマトグラフ質量分析装置では、液体試料から気体イオンを生成するためにエレクトロスプレイイオン化法（ＥＳＩ）や大気圧化学イオン化法（ＡＰＣＩ）などの大気圧イオン化が一般に利用される。こうした構成では、イオン化室は略大気圧雰囲気であるが四重極質量フィルタなどの質量分析器や検出器を内装する分析室は高真空状態に維持する必要がある。そこで、分析室とイオン化室との間に１乃至複数の中間真空室を設け、段階的に真空度を上げる差動排気系の構成が利用されている。

図６は、例えば特許文献１などに開示されている従来のＬＣ／ＭＳの要部の概略構成図である。この質量分析装置は、例えば図示しない液体クロマトグラフのカラム出口端に接続されたノズル１２が配設されて成るイオン化室１１と、四重極質量フィルタ２２及び検出器２３が内設された分析室２１との間に、それぞれ隔壁で隔てられた第１中間真空室１４及び第２中間真空室１８が設けられている。イオン化室１１と第１中間真空室１４との間は細径の脱溶媒パイプ１３を介して、第１中間真空室１４と第２中間真空室１８との間は頂部に極小径の通過孔（オリフィス）１７を有するスキマー１６を介してのみ連通している。

イオン源であるイオン化室１１の内部は、ノズル１２から連続的に供給される試料溶液の気化分子によりほぼ大気圧雰囲気（約１０⁵[Pa]）になっており、次段の第１中間真空室１４の内部はロータリポンプ２４により約１０²[Pa]の低真空状態まで真空排気される。また、その次段の第２中間真空室１８の内部はターボ分子ポンプ２５により約１０^-1〜１０^-2[Pa]の中真空状態まで真空排気され、最終段の分析室２１内は別のターボ分子ポンプ２６により約１０^-3〜１０^-4[Pa]の高真空状態まで真空排気される。即ち、イオン化室１１から分析室２１に向かって各室毎に真空度を段階的に高くした多段差動排気系の構成とすることによって、最終段の分析室２１内を高真空状態に維持している。

この質量分析装置の動作を概略的に説明する。試料液はノズル１２の先端から電荷を付与されながらイオン化室１１内に噴霧（エレクトロスプレイ）され、液滴中の溶媒が蒸発する過程で試料分子はイオン化される。イオンが入り混じった液滴はイオン化室１１と第１中間真空室１４との差圧により脱溶媒パイプ１３中に引き込まれ、加熱されている脱溶媒パイプ１３を通過する過程で更に溶媒の気化が促進されてイオン化が進む。第１中間真空室１４内には複数（４枚）の板状電極を傾斜状に３列に配置した第１レンズ電極１５が設けられており、それによって発生する電場により脱溶媒パイプ１３を介してのイオンの引き込みを助けるとともに、イオンをスキマー１６のオリフィス１７近傍に収束させる。オリフィス１７を通過して第２中間真空室１８に導入されたイオンは、８本のロッド電極により構成されるオクタポール型の第２レンズ電極１９により収束されて分析室２１へと送られる。分析室２１では、特定の質量（厳密にはm/z）を有するイオンのみが四重極質量フィルタ２２の長軸方向の空間を通り抜け、それ以外の質量を持つイオンは途中で発散する。そして、四重極質量フィルタ２２を通り抜けたイオンは検出器２３に到達し、検出器２３ではそのイオン量に応じたイオン強度信号を出力する。

上記構成において、第１レンズ電極１５や第２レンズ電極１９は一般に総称してイオン光学系と呼ばれており、その主たる作用は、飛行するイオンを電場によって収束し、場合によっては加速しつつ次段へと送ることである。こうしたレンズ電極の構成は、従来より種々の形状のものが提案されている。図６の例では、第２中間真空室１８内に設置された第２レンズ電極１９は、図７に示すようなマルチロッド型（この例では８本だが４、６本など偶数であればよい）の構成である。この場合、隣接するロッド電極には、同一の直流電圧にそれぞれ位相が反転した高周波電圧が重畳された電圧が印加される。この高周波電場によって、イオン光軸Ｃの延伸方向に導入されたイオンは所定の周期で振動しながら進む。この構成では、一般にイオンの収束効果が高く、より多くのイオンを後段へ送ることができる。

こうした差動排気系の構成では、質量分析室内は高真空（低ガス圧）状態であるものの、中間真空室内は低真空（高ガス圧）状態である。こうした比較的ガス圧の高い空間をイオンが飛行する場合、その空間内に存在しているガス分子との衝突によってイオンの運動エネルギーが減衰し、飛行速度が低下する。特に上記のようなレンズ電極内の空間で高周波電場が印加されている場合には、高周波電場によってイオンが振動するためイオンがガス分子と衝突する機会も増加し、イオンの通過方向に高周波電場が長い場合にはイオンが停止してしまうことさえある。

上記のようなイオンの飛行速度の低下が生じると、同一質量のイオンであっても検出器に到達する時間にずれが生じ検出感度の低下やピークの広がりをもたらす。また、スキャン測定やＳＩＭ（選択イオンモニタリング）測定などで繰り返し測定を行う場合に、イオン光学系の内部に残留したイオンが次の測定の際に検出器に到達し、実際に出る筈のない時間にピークが出現するというゴーストピークの原因となることもある。なお、第１レンズ電極１５でも同様の問題が生じる可能性はあるが、実際には、第１中間真空室１４内ではイオンの持つ運動エネルギーが充分に大きいために上記問題は起こりにくい。

また、上記のような大気圧イオン化を行う質量分析装置のほかに、ＭＳ／ＭＳ（又はＭＳⁿ）分析を行うタンデム型質量分析装置でも同様の問題が起こり易い。図８はこうした質量分析装置の概略構成図である。この構成では、イオンの通過経路に沿って３段の四重極ロッド３０、３２、３３が配置されており、第１段及び第３段の四重極ロッド３０、３３は図６における四重極質量フィルタ２２と同様に、通過するイオンの質量を選択する四重極質量フィルタとして機能し、第２段の四重極ロッド３２はガスが導入される衝突室３１内に収納されている。図において左方からイオンが導入されると、第１段の四重極ロッド３０により特定の質量を有するイオンのみが選択されて第２段の四重極ロッド３２内に導入される。ここで、先に選択されたイオンはガス分子と衝突して開裂し、その開裂の態様に応じて生じた各種の娘イオンが第３段の四重極ロッド３３に導入される。そして、第３段の四重極ロッド３３により特定の質量を有する娘イオンが選択されて検出器３４へと到達する。

一般的に、第２段の四重極ロッド３２には直流電圧は印加されずに高周波電圧のみが印加され、全ての質量のイオンが通過可能なようになっている。但し、多量に導入される衝突誘起分解（ＣＩＤ）ガスによって内部のガス圧は比較的高くなっているため、イオンの運動エネルギーの低下は顕著であり、２段目の四重極ロッド３２を長くするとイオンが停滞することがある。すると、上記と同様に、検出感度が低下したりゴーストピークが発生したりするという問題が起きる。

特許３３７９４８５号公報

本発明はこのような点に鑑みて成されたものであって、その目的とするところは、低真空雰囲気下において高周波電場によりイオンを収束させる場合でも、イオンの運動エネルギーの低下に伴うイオンの遅延や停滞を防止して、高感度であって且つゴーストピーク等の問題も生じない分析を行うことができる質量分析装置を提供することにある。

上記課題を解決するために成された第１発明は、イオンを発生するイオン源とイオンを質量毎に分離する質量分析器との間のイオン通過経路上に、イオンを収束させて前記質量分析器に導入するためのイオン光学系を設けた質量分析装置において、
前記イオン光学系は、イオン光軸方向に肉薄であるＮ（Ｎは４以上の偶数）枚の板状の電極を該イオン光軸を取り囲むように配設するとともに、そのＮ枚の電極を１組として、イオン光軸方向に互いに分離してＭ組（Ｍは３以上の整数）の電極を多段に配設したものであり、
各組内のＮ枚の電極についてイオン光軸の周りに隣接する電極にはそれぞれ位相が反転した高周波電圧を印加することにより該Ｎ枚の電極で囲まれる空間にイオン収束作用をもつ多重極の高周波電場を形成するとともに、各組の電極に印加する高周波電圧によりそれら電極で囲まれる空間に発生する高周波電場の位相をイオン光軸方向に沿って順にずらすようにしたことを特徴としている。

第１発明に係る質量分析装置の第１の実施態様としては、イオン光軸方向に沿って位相を順にずらした高周波電圧を生成して各組の電極に印加する電圧印加手段を備える構成とすることができる。

また、第１発明に係る質量分析装置の第２の実施態様として、実際に印加電圧の位相をずらす代わりに、前記各組の電極をイオン光軸方向に沿って順に該イオン光軸の周りに所定角度ずつ回転させた配置とすることにより、高周波電場の位相をイオン光軸方向に沿って順にずらすようにすることもできる。

第１発明に係る質量分析装置では、イオン光学系により形成される高周波電場にイオンが侵入したとき、或る時点においてそのイオンが存在する位置の直前の１組の電極により形成される高周波電場と直後の１組の電極により形成される高周波電場との位相の相違により、前後の電場の間には電位差が形成され、その電位差によってイオンは運動エネルギーを付与される。それにより、イオンが進行するに伴い順次運動エネルギーを付与され、イオンは加速される。また、高周波電場によってイオンは振動して中心軸（つまりイオン光軸）付近に収束される。

したがって第１発明に係る質量分析装置によれば、存在するガス分子が多くガス圧が比較的高い雰囲気中であっても、イオンはガス分子との衝突によって運動エネルギーを奪われて減速する一方、イオン光学系により運動エネルギーを付与されて加速されるので、イオンがイオン光学系を通過する際に遅延したり停滞したりすることを回避することができる。それによって、分析対象である質量のイオンが時間的に広がって検出器に到達することを軽減でき、イオンの検出感度を改善することができる。

また、イオンの通過時間が短縮化されることにより、１回の測定中にイオン光学系に導入されたイオンはほぼ全てイオン光学系を通過するので、測定を繰り返す場合でもイオン光学系内に停滞したイオンが次回以降の測定時に出現することを回避し、マススペクトル上にゴーストピークが現れることを防止できる。また、スキャン測定やＳＩＭ測定などの繰り返し測定の時間間隔を短くして、測定の効率化を図ることができるとともに、ガスクロマトグラフ（ＧＣ）や液体クロマトグラフ（ＬＣ）との組み合わせによる分析時に信号の急な変化を捉え易くなる。

なお、四重極質量フィルタ等の質量分析器を用いた質量分析装置では、飛行時間型質量分析装置とは異なりイオン光学系を通過する際のイオンの速度の厳密性は要求されないが、最適に加速するためには、上記第１の実施態様の構成において、前記電圧印加手段は、前記各組の電極に印加する高周波電圧の位相ずれ量をイオンの質量に応じて変化させる構成とするとよい。但し、質量とは無関係に位相のずれ量を一定に定めても、実用上充分な程度に各種のイオンを加速することができる。

また、上述したように高周波電場はイオンを収束させる作用を有し、イオンの質量に応じてその作用には相違が生じるから、前記各組の電極に印加する高周波電圧の周波数をイオンの質量に応じて変化させる構成とするとよい。この構成によれば、各種のイオンに対して最適又はそれに近い収束を行うとともに加速を行って、効率良く後段にイオンを送ることができる。

なお、第１発明に係る質量分析装置におけるイオン光学系は、特にガス圧が比較的高い雰囲気の下でイオンを収束及び搬送する際に有用である。即ち、具体的な一例として、イオンの開裂を促進するために該イオンをガス分子に衝突させる衝突セルを有する質量分析装置であって、その衝突セルとして上記イオン光学系を用いると有用である。また、イオン源は液体試料を大気圧雰囲気中でイオン化するイオン化室を有し、該イオン化室と質量分析器が配置される高真空雰囲気である分析室との間に隔壁で隔てられた１乃至複数の中間真空室を備える質量分析装置であって、その中間真空室の内部に上記イオン光学系を配置する構成とすることも有用である。

本発明の一実施例（実施例１）の質量分析装置における第２レンズ電極をイオン入射側から見た状態を示す概略図（ａ）、及びその中のＢ−Ｂ’矢視線での端面図（ｂ）。実施例１の質量分析装置において、１段目の電極に印加される高周波電圧Ａ１と２段目の電極に印加される高周波電圧Ａ２との関係を示す波形図。本発明の他の実施例（実施例２）の質量分析装置における第２レンズ電極の１段目の電極の配置図（ａ）及び２段目の電極の配置図（ｂ）。本発明の他の実施例（実施例３）の質量分析装置において、第２レンズ電極をイオン入射側から見た状態を示す概略図（ａ）、及びその中のＢ−Ｂ’矢視線での端面図（ｂ）。参考例の質量分析装置において、１段目の電極に印加される電圧波形を示す図（ａ）、及び２段目の電極に印加される電圧波形を示す図（ｂ）。従来のＬＣ／ＭＳの要部の概略構成図。マルチロッド型のレンズ電極の構成を示す概略斜視図。従来のタンデム型質量分析装置の要部の概略構成図。

〔実施例１〕
以下、本発明に係る質量分析装置の一実施例（実施例１）について、図面を参照して説明する。本実施例による質量分析装置の基本的な構成は既述の図６に示した構成と同じであるが、第２中間真空室１８内に配設されるイオン光学系の構成が図６のものとは相違している。そこで、その相違点について詳細に説明する。

図１は本実施例の質量分析装置における第２レンズ電極４０をイオン入射側から見た状態を示す概略図（ａ）、及びその中のＢ−Ｂ’矢視線での端面図（ｂ）である。

この実施例における第２レンズ電極４０では、図１（ａ）に示すように一方が略半円形状に形成された４枚の板状の電極（符号４１ａ〜４１ｄで示す）が、その半円形状部をイオン光軸Ｃに向けて該イオン光軸Ｃの周囲に互いに９０°ずつの角度を保って放射状に配置されている。そして、イオン光軸Ｃに略直交する面内に位置する４枚の電極を１組として、イオン光軸Ｃ方向に略等間隔で以て６組配列してある。なお、ここでは、４枚の電極を１組とした四重極の構成であるが、６重極、８重極、等、４以上の偶数であればよい。また、イオン光軸Ｃ方向の配列数も６組でなく３組以上の任意の数にすることができる。

第２レンズ電極４０を構成する４枚の電極４１ａ〜４１ｄにあっては、イオン光軸Ｃを挟んで対向する電極同士が互いに結線される。そして、図示しない電圧印加回路より、電極４１ａ、４１ｂには所定の周波数ｆを有する高周波電圧Ａｎが印加され、電極４１ｃ、４１ｄには高周波電圧Ａｎの位相が反転した（つまり１８０°ずれた）高周波電圧Ａｎ’が印加される。ここでｎは、イオン光軸Ｃ方向に並ぶ６組の電極のうち、イオンの入射側つまり図１（ｂ）で左方からの何段目に位置するかを示す。高周波電圧Ａｎ（ｎ＝１〜６）は周波数ｆ及び振幅は同一であり位相のみが相違する。例えばＡｎ＝Ｖ・ｃｏｓ（ωｔ）とすると、Ａｎ’＝Ｖ・ｃｏｓ（ωｔ＋π）＝−Ｖ・ｃｏｓ（ωｔ）である。なお、一般に周波数ｆは数百kHz〜数MHz程度の範囲である。

図２は１段目、つまりｎ＝１である電極４１ａ、４１ｂに印加される高周波電圧Ａ１と２段目の電極４２ａ、４２ｂに印加される高周波電圧Ａ２との関係を示す波形図である。この図に示すように、高周波電圧Ａ２はＡ１に対しφだけ位相ずれ量が設定されている。また、３段目以降の電極についても、１つ前の段の電極に印加される高周波電圧に対してφだけ位相ずれ量が設定されている。したがって、イオン光軸Ｃに沿って１段目の電極４１ａ、４１ｂから６段目の電極４６ａ、４６ｂまで順にφずつ位相がずらされている。図１（ａ）に示すような４枚の電極４１ａ〜４１ｄに印加される高周波電圧Ａ１、Ａ１’によって、それら電極４１ａ〜４１ｄで囲まれる空間にはイオンを収束させるような高周波電場が形成される。

一方、イオン光軸Ｃ方向でみると、隣接する２組の電極に印加される高周波電圧の位相の相違により、両者でそれぞれ形成される高周波電場にも位相差が生じ、或る時点（例えば図２中のt1）でみると高周波電圧Ａ１とＡ２とでは電圧差Δｖがある。そのため、レンズ電極４０に導入されたイオンが例えば１段目の４枚の電極４１ａ〜４１ｄと同一面内よりも前方に達すると、上記電圧差Δｖに起因する電場によってそのイオンに運動エネルギーが付与され加速される。そして、イオンが進行するに伴い、それぞれ隣接する２組の電極に印加される高周波電圧の位相差に因る電圧差によって順次加速されることになる。もちろん、イオンがこのレンズ電極４０を通過する間に残留ガス分子に衝突すると運動エネルギーを奪われ減速するが、上記のような加速作用によって遅延することなく、高周波電場によってイオン光軸Ｃ近傍に収束されながら通過する。

なお、上記説明では、各電極に印加する高周波電圧の周波数ｆを一定としたが、分析目的のイオンの質量又は質量範囲が定まっている場合には、その質量に応じて周波数ｆを変化させることにより、イオンの収束効率を高めてより効率良くイオンを後段の分析室２１に送り込むことができる。また、位相ずれ量φを変化させると加速の程度が変わるから、イオンの質量に応じて位相ずれ量を調整して、適度な速度で以てイオンを分析室２１内に送り込むようにしてもよい。

〔実施例２〕
上記実施例１では、各段の電極に印加する高周波電圧の位相を少しずつずらす必要があり、そのための回路を電圧印加回路に組み込む必要がある。それに対し、印加する高周波電圧は共通として、電極の機械的配置を変えることで高周波電場の位相をずらすことも可能である。図３はそうした構成を採る実施例２の質量分析装置における、第２レンズ電極４０の１段目の電極４１ａ〜４１ｄの配置図（ａ）及び２段目の電極４２ａ〜４２ｄの配置図（ｂ）である。この実施例２では、１段目の４枚の電極４１ａ〜４１ｄの配置は実施例１と同じであるが、２段目の４枚の電極４２ａ〜４２ｄは、１段目の４枚の電極４１ａ〜４１ｄに対してそれぞれイオン光軸Ｃを中心に角度φだけ回転した位置とされている。

また、３段目以降の電極も同様に、その前の段の電極に対してそれぞれイオン光軸Ｃを中心に角度φだけ回転した位置とされる。このような構成によっても、１段目の４枚の電極４１ａ〜４１ｄで囲まれる空間に形成される高周波電場を基準にすると、２段目以降の電極で囲まれる空間に形成される高周波電場はそれぞれ位相がφずつずれたものとなり、実施例１と同様の効果を奏する。この構成では、実施例１の構成と異なり質量に応じて位相を調整するような複雑な制御はできないが、電気的に位相をずらす必要がないため、電圧印加回路の構成は簡単になる。

〔実施例３〕
上記実施例では、例えば１段目の４枚の電極４１ａ〜４１ｄのうち、隣接する電極には位相が反転した高周波電圧を印加しているが、高周波電圧の印加の態様を変えることも可能である。図４はそうした構成を採る実施例３の質量分析装置において、第２レンズ電極４０をイオン入射側から見た状態を示す概略図（ａ）、及びその中のＢ−Ｂ’矢視線での端面図（ｂ）である。図４に示すように、１段目の４枚の電極４１ａ〜４１ｄに同一の高周波電圧Ａ１を印加し、２段目の４枚の電極４２ａ〜４２ｄには高周波電圧Ａ１と位相が反転した高周波電圧Ａ１’を印加している。この場合、この隣接する２段の計８枚の電極を１組として考え、隣接する２組のうちの１段おきの電極に印加される高周波電圧の位相をずらす。また、２段目の４枚の電極４１ａ〜４１ｄに印加する高周波電圧Ａ１’は高周波電圧Ａ１と位相が反転したものよりもさらに所定分だけ位相をずらすようにしてもよい。

〔参考例〕
参考例の質量分析装置における第２レンズ電極４０は、電極の配置は実施例１と同様にして、印加する電圧を変更するようにしたものである。即ち、上記実施例１〜３は高周波電場の位相をイオン光軸Ｃに沿って各段でずらすようにしていたが、この実施例４の構成では、高周波電圧に低周波電圧を重畳した電圧を各電極に印加する。ここで、高周波電圧の位相はイオン光軸Ｃに沿ってずらさず、例えば実施例１における高周波電圧Ａ１又はＡ１’を各段の電極に印加する。一方、重畳する低周波電圧の位相を、イオン光軸Ｃに沿って各段毎に順にずらす。

図５（ａ）は１段目の電極４１ａ、４１ｂに印加される電圧波形を示す図、（ｂ）は２段目の電極４２ａ、４２ｂに印加される電圧波形を示す図である。このように高周波電圧の位相をずらす代わりに低周波電圧の位相をずらしても、レンズ電極４０に導入されたイオンに対し加速作用を生じる電場が形成され、実施例１と同様の効果が得られる。なお、低周波電圧の周波数はイオンの収束には影響を与えないので、レンズ電極４０の各段の間隔や所望の加速の程度に応じて決めればよく、通常は数十Hz〜数百Hzの範囲である。

なお、上記実施例は本発明の一例であり、本発明の趣旨の範囲で適宜変形、修正及び追加を行っても本発明に包含されることは明らかである。

例えば、上記実施例は本発明におけるイオン光学系を、図６に示したような大気圧イオン源を有する質量分析装置の中間真空室内に設置されるものに適用した例であるが、図８に示したようなタンデム型質量分析装置の衝突セルにも有用である。また、それ以外でも、比較的ガス圧が高い条件の下でイオンを収束させながら後段へと輸送する必要がある場合に利用することができる。

Claims

イオンを発生するイオン源とイオンを質量毎に分離する質量分析器との間のイオン通過経路上に、イオンを収束させて前記質量分析器に導入するためのイオン光学系を設けた質量分析装置において、
前記イオン光学系は、イオン光軸方向に肉薄であるＮ（Ｎは４以上の偶数）枚の板状の電極を該イオン光軸を取り囲むように配設するとともに、そのＮ枚の電極を１組として、イオン光軸方向に互いに分離してＭ組（Ｍは３以上の整数）の電極を多段に配設したものであり、
各組内のＮ枚の電極についてイオン光軸の周りに隣接する電極にはそれぞれ位相が反転した数百ｋＨｚから数ＭＨｚの高周波電圧を、イオン光軸方向に沿って位相を順にずらして、各組の電極に印加することにより該Ｎ枚の電極で囲まれる空間にイオン収束作用をもつ多重極の高周波電場を形成するとともに、各組の電極に印加する高周波電圧によりそれら電極で囲まれる空間に発生する高周波電場の位相をイオン光軸方向に沿って順にずらすようにしたことを特徴とする質量分析装置。
前記各組の電極に印加する高周波電圧の位相ずれ量をイオンの質量に応じて変化させる電圧印加手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の質量分析装置。
イオンを発生するイオン源とイオンを質量毎に分離する質量分析器との間のイオン通過経路上に、イオンを収束させて前記質量分析器に導入するためのイオン光学系を設けた質量分析装置において、
前記イオン光学系は、イオン光軸方向に肉薄であるＮ（Ｎは４以上の偶数）枚の板状の電極を該イオン光軸を取り囲むように配設するとともに、そのＮ枚の電極を１組として、イオン光軸方向に互いに分離してＭ組（Ｍは３以上の整数）の電極を多段に配設したものであり、
各組内のＮ枚の電極についてイオン光軸の周りに隣接する電極にはそれぞれ位相が反転した数百ｋＨｚから数ＭＨｚの高周波電圧を印加することにより該Ｎ枚の電極で囲まれる空間にイオン収束作用をもつ多重極の高周波電場を形成するとともに、各組の電極に印加する高周波電圧によりそれら電極で囲まれる空間に発生する高周波電場の位相をイオン光軸方向に沿ってずらすようにし、
前記各組の電極をイオン光軸方向に沿って順に該イオン光軸の周りに所定角度ずつ回転させた配置とすることにより、高周波電場の位相をイオン光軸方向に沿って順にずらすようにしたことを特徴とする質量分析装置。
イオンの開裂を促進するために該イオンをガス分子に衝突させる衝突セルを有する質量分析装置であって、その衝突セルとして前記イオン光学系を用いることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の質量分析装置。
前記イオン源は液体試料を大気圧雰囲気中でイオン化するイオン化室を有し、該イオン化室と前記質量分析器が配置される高真空雰囲気である分析室との間に隔壁で隔てられた１乃至複数の中間真空室を備える質量分析装置であって、その中間真空室の内部に前記イオン光学系を配置したことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の質量分析装置。